(57)【要約】      （修正有）【課題】室内の空気中に含まれる細菌の量を減少させ、埃や毛髪の蓄積を除去しやすくして空気の質を改善する清新で健康的な室内環境を得ることができる空気清浄機を提供する。【解決手段】吸気口及び吹き出し口を有する筐体と、空気中の有機物質を無害な無機物質に置き換える筐体内の光触媒部と、筐体内の光触媒部と通じており、動力により空気の出し入れを行い、かつ空気中の不純物を水中に沈めて空気を浄化する水フィルタ部とを備え、触媒部は、空気の流れる過程において水フィルタ部の先端部に位置するものである。【選択図】図１
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【実用新案登録請求の範囲】
【請求項１】
吸気口（３）及び吹き出し口（３３）を有する筐体（３８）と、
空気中の有機物質を無害な無機物質に置き換える前記筐体（３８）内の光触媒部と、
前記筐体（３８）内の光触媒部と通じており、動力により空気の出し入れを行い、かつ空気中の不純物を水中に沈めて空気を浄化する水フィルタ部と、を備え、
前記光触媒部は、空気の流れる過程において前記水フィルタ部の先端部に位置することを特徴とする空気清浄機。
【請求項２】
前記光触媒部は、紫外線ランプ（３５）およびＴｉＯ２触媒反応層（３４）を備えたことを特徴とする請求項１に記載の空気清浄機。
【請求項３】
前記ＴｉＯ２触媒反応層（３４）は管状で、前記紫外線ランプ（３５）の外側を覆っており、それらの間に空気の流れる経路を構成したことを特徴とする請求項１に記載の空気清浄機。
【請求項４】
前記水フィルタ部は、化粧板製の水溶液用の水タンク（３７）と、モータ（３６）と、モータ（３６）駆動の回転を動力として空気の出し入れを行うファン（２８）と、底部に吸水孔を上部に水噴出口を有する管状ノズル（２７）と、を備え、
前記管状ノズル（２７）の下端が水タンク（３７）まで伸び、該管状ノズル（２７）の上端が前記ファン（２８）下部に接続され該ファン（２８）と同期回転し、この同期回転により発生する遠心力で前記管状ノズル（２７）の底部の水を吸い上げ、該管状ノズル（２７）の上部の水噴出口から水を噴き出すことを特徴とする請求項１に記載の空気清浄機。
【請求項５】
前記水噴出口は、前記管状ノズル（２７）の上部又は前記ファン（２８）に接続部を備えることを特徴とする請求項１に記載の空気清浄機。
【請求項６】
前記筐体（３８）は、この筐体（３８）上部の上ケース（３１）と、下部の下ケース（８）とを備え、
上部が吸気経路（２０）を通じて下ケース（８）の垂直中空管につながることにより、上部と下部が固定されることを特徴とする請求項１に記載の空気清浄機。
【請求項７】
前記吸気経路（２０）の下端（２１）の内壁にＴｉＯ２触媒反応層（３４）を有し、
下ケース（８）の垂直中空管に挿入してから、紫外線ランプ（３５）の外側を覆うことを特徴とする請求項１に記載の空気清浄機。
【請求項８】
前記吸気経路（２０）の側面には、２本の位置固定管（２５）を有し、この位置固定管（２５）は下ケース（８）のカバーパイプ（１２）に接続されることを特徴とする請求項１に記載の空気清浄機。
【請求項９】
前記モータ（３６）はモーターボックス（２９）に収納され、モーターボックス（２９）の一側面には水タンク（３７）と通じ、吹出空気経路（３２）固定用のノッチを備えたことを特徴とする請求項１に記載の空気清浄機。
【請求項１０】
前記下ケース（８）には挿通孔があり、挿通孔の下部には光を水タンクに投射するレンズ（２）および反射板（１０）を備えたことを特徴とする請求項１に記載の空気清浄機。
【考案の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本考案は、空気の浄化装置、特に空気清浄機に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
現今の社会は絶えず進歩し、都市も急速に発展している。人々の生活水準も絶えず向上しているが、これに伴って全世界での汚染問題は日を追うごとに深刻化している。空気の質がどんどん悪化しており、特に室内の空気の質は最も見落とされやすい。室内に入った空気は内装材などの各種の原因により更に汚染され、より悪化している。これにより、人々が室内で新鮮な空気を吸いたいという願望はより強烈なものとなってきた。実際のところ、空気清浄機製品は現在に至ってもいまだ初期発展段階であり、市場への浸透率もかなり低く、六十年代のテレビ並みにしか普及していない。しかし、空気の質が人体に及ぼす影響と重要性、および周囲が汚染された環境であることに消費者が気づいてきたため、空気の質も求められるようになってきた。市場には多くの空気清浄機製品が玉石混交となっており、現今の空気清浄機と称する製品中、光触媒を使用しているものは多くない。一部の光触媒技術を利用した空気清浄機のうち、多くがＨＥＰＡフィルタ（Ｈｉｇｈ  Ｅｆｆｉｃｉｅｎｃｙ  Ｐａｒｔｉｃｕｌａｔｅ  Ａｉｒ  Ｆｉｌｔｅｒ）により埃、毛髪、無機汚染物質などを光触媒部に送り込んでいる。しかしながら、この構造では埃や毛髪が長く蓄積するだけでなく、細菌やウイルスの繁殖により、空気清浄機の正常な運転および性能を阻害する可能性があった。
【考案の開示】
【考案が解決しようとする課題】
【０００３】
本考案は、上記問題を解決するためになされたものであり、室内の空気中に含まれる細菌の量を減少させ、埃や毛髪の蓄積を除去し易くして空気の質を改善する清新で健康的な室内環境を得ることができる空気清浄機を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００４】
上記目的を達成するために本考案は、吸気口及び吹き出し口を有する筐体と、空気中の有機物質を無害な無機物質に置き換える前記筐体内の光触媒部と、前記筐体内の光触媒部と通じており、動力により空気の出し入れを行い、かつ空気中の不純物を水中に沈めて空気を浄化する水フィルタ部と、を備え、前記光触媒部は、空気の流れる過程において前記水フィルタ部の先端部に位置するものである。
【０００５】
前記光触媒部は、紫外線ランプおよびＴｉＯ２触媒反応層を備えたものとすることが好ましい。
【０００６】
前記ＴｉＯ２触媒反応層は管状で、前記紫外線ランプの外側を覆い、それらの間に空気の流れる経路を構成すればよい。
【０００７】
前記水フィルタ部は、化粧板製の水溶液用の水タンクと、モータと、モータ駆動の回転を動力として空気の出し入れを行うファンと、底部に吸水孔を上部に水噴出口を有する管状ノズルと、を備え、前記管状ノズルの下端が水タンクまで伸び、該管状ノズルの上端が前記ファン下部に接続されて該ファンと同期回転し、この同期回転により発生する遠心力で前記管状ノズルの底部の水を吸い上げ、該管状ノズルの上部の水噴出口から水を噴き出すものとすればよい。
【０００８】
前記水噴出口は、前記管状ノズルの上部又は前記ファンに接続部を備えるものとすればよい。
【０００９】
前記筐体は、この筐体上部の上ケースと、下部の下ケースとを備え、上部が吸気経路を通じて下ケースの垂直中空管につながることにより、上部と下部が固定されるものとすればよい。
【００１０】
前記吸気経路の下端の内壁にＴｉＯ２触媒反応層を有し、下ケースの垂直中空管に挿入してから、紫外線ランプの外側を覆うものとすればよい。
【００１１】
前記吸気経路の側面には、２本の位置固定管を有し、この位置固定管は下ケースのカバーパイプに接続されるものとすればよい。
【００１２】
前記モータはモーターボックスに収納され、モーターボックスの一側面には水タンクと通じ、吹出空気経路固定用のノッチを備えたものとすればよい。
【００１３】
前記下ケースには挿通孔があり、挿通孔の下部には光を水タンクに投射するレンズおよび反射板を備えたものとすればよい。
【考案の効果】
【００１４】
本考案の空気清浄機によれば、光触媒部において空気中の有機物質を無害な無機物質に置き換えると共に、この光触媒部で浄化された空気をさらに、水フィルタ部に通すことにより、空気中の埃や毛髪等の不純物を水フィルタ部内に沈殿させることができる。これにより、空気中に含まれる細菌の量及び空気中の不純物の埃や毛髪等を減少することができる。また、水フィルタ部を取り替えることにより蓄積した埃や毛髪を簡単に除去できるので、埃や毛髪の堆積による影響を無くし、清潔で安定な動作を可能とし、常に空気の質を改善する清新で健康的な空気環境を得ることができる。
【考案を実施するための最良の形態】
【００１５】
本考案の一実施形態に係る空気清浄機について図面を参照して説明する。図１は、本実施形態における空気清浄機の構成を示す。図１に示すように、本実施形態における空気清浄機は、吸気口３および吹き出し口３３を備えた筐体３８、この筐体３８に内蔵され空気中の有機物質を無害な無機物質に置き換える光触媒部３９、筐体に内蔵され上記の光触媒部３９と通じており、動力により空気の出し入れを行い、かつ空気中の不純物を水中に沈め空気を浄化する水フィルタ部４０を備える。その光触媒部３９は、空気の流れる過程において水フィルタ部４０の先端部に位置する。
【００１６】
上記光触媒部３９は、紫外線ランプ３５およびＴｉＯ２触媒反応層３４で構成される。そのＴｉＯ２触媒反応層３４は管状で、紫外線ランプ３５の外側を覆っており、それらの間に空気の流れる経路を構成している。
【００１７】
水フィルタ部４０は、化粧板製の水溶液用の水タンク３７、モータ３６、モータ３６駆動の回転の動力により空気の出し入れを行うファン２８、及びその底部に吸水孔２７ａを上部に水噴出口２７ｂを備え、上部に行くほど開口が大きくなる管状ノズル２７を搭載している。この管状ノズル２７では、その下端は水タンク３７まで伸び、その上端はファン２８の下部に接続されることによりファン２８と同期回転し、この回転により発生する遠心力により管状ノズル２７の底部の水を吸い上げ、その水を上部の水噴出口２７ｂから側面方向に傘状に噴き出す。この水噴出口２７ｂ付近では、管状ノズル２７本体の上部又はファン２８に接続部を備える。
【００１８】
本実施形態の空気清浄機では、測定試験により次のことが証明された。室内の空気中に含まれる細菌の量を減少させ、空気中の不純物を浄化できるほか、水溶性の植物エッセンスを加えることで、各種の健康によい芳香を放つこともできる。光触媒を使用する過程で、空気中の細菌、ウイルス、揮発性有機化合物、微生物の構造を無害な物質、例えば水（Ｈ２Ｏ）、二酸化炭素（ＣＯ２）、窒素（Ｎ２）などに置き換える。水フィルタ部４０が「ウォーターカーテン」を噴き出す動作により、空気中の埃、毛髪、非有機物質を水タンク３７内に留め、使用者が清水と定期交換する際、これらの物質も同時に廃棄される。水溶性の植物エッセンスなどを加えると空気中へ均一に拡散され、更に細菌を減少させ芳香を放つこともできる。本空気洗浄機は、特に家庭および各種の公共施設、例えば医院や診療所、老人ホーム、幼稚園や託児所、学校、住宅、事務所などにも良好な効果がある。
【００１９】
次に、図１乃至図７を参照して、本実施形態の空気清浄機の空気洗浄作用について説明する。本空気清浄機は、筐体３８、光触媒部３９、水フィルタ部４０および電気操作部（図示なし）を含む空気洗浄機である。筐体３８の吸気口３、光触媒部、水フィルタ部および筐体３８の吹き出し口３３は順につながっており、これにより、空気の流れを形成している（図１中に実線の矢印で示す）。微生物が水中で繁殖するのを防ぐため、光触媒部３９を空気の流れる過程において水フィルタ部４０の先端に置き、先に有害微生物を駆除してから水による濾過を行っている。
【００２０】
本実施形態の空気清浄機は、主に二つの段階で空気の浄化を行う。まず、第１段階では、空気が本実施形態の空気清浄機に入ると、すぐに光触媒部３９の光触媒（Ｐｈｏｔｏｃａｔａｌｙｔｉｃ  Ｏｘｉｄａｔｉｏｎ）へ誘導される。この過程では主に空気中の有機物質、例えば細菌、ウイルス、揮発性有機化合物、微生物などを対象に処理する。光触媒でこれらの物質の構造を人体に無害な物質、例えば、水（Ｈ２Ｏ）、二酸化炭素（ＣＯ２）、窒素（Ｎ２）などに置き換える。ナノテクノロジーを優先して作られたＴｉＯ２触媒反応層３４および紫外線（Ｕｌｔｒａｖｉｏｌｅｔ−Ｃ）を光触媒部３９の主要な部品とし、ランプおよび空気中の水分子が一種の非常に活発な水酸化物イオンＯＨ−を作り出す。その活発で強力な酸化剤の特性に二酸化チタン（ＴｉＯ２）触媒の特性が加わり、細菌、ウイルス、揮発性有機化合物、微生物などが浄化処理される。光触媒でこれらの物質の構造を、水（Ｈ２Ｏ）、二酸化炭素（ＣＯ２）、窒素（Ｎ２）などに置き換える。この過程は室内の空気中に含まれる細菌の量を減少させるのに有効なだけでなく、細菌、ウイルス、揮発性有機化合物、微生物などの構造を人体に無害な無機物質に置き換えるため、それらの死骸や残留物が残らない。また、光触媒部３９は紫外線ランプ３５およびＴｉＯ２触媒反応層３４で構成され、ＴｉＯ２触媒反応層３４はナノテクノロジーにより中空管状に製造され、紫外線ランプ３５の外側を覆っている。これにより形成される紫外線ランプ３５とＴｉＯ２触媒反応層３４との隙間は空気の流れる経路を構成する。
【００２１】
次に、第２段階では、光触媒部３９を経て有機物質が除去された空気は、光触媒部３９と連結された水フィルタ部４０に誘導される。水フィルタ部４０は動力により空気の出し入れを行い、かつ空気中の不純物を水中に沈め空気を浄化する。この水フィルタ部４０には、水タンク３７、モータ３６、ファン２８および管状ノズル２７を含んでいる。水タンク３７は化粧板製で、水溶液の濾過に用いる。モータ３６は動力を提供する。ファン２８はモータ３６のシャフト上に固定され、モータ３６の駆動回転により、巨大な気流を生み出して空気の出し入れを行う。また、本実施形態の動力中枢を成している。管状ノズル２７の上端はファン２８の下方につながっており、両者は同期して動く。また、管状ノズル２７の下端は水タンク３７内の液面より下まで伸び、回転により発生する遠心力で底部の水を吸い上げ、上部の水噴出口から噴き出す（図１中に点線の矢印で示す）。
【００２２】
管状ノズル２７には、２大用途がある。攪拌とウォーターカーテンの形成である。モータ３６の高速回転に動かされ、管状ノズル２７は一定の攪拌効果を得る。水溶性の植物エッセンスと水タンク内の清水を均一に混合し、植物エッセンスの水溶液（以下、溶液という）を形成する。管状ノズル２７の中央部は空で、管状ノズル２７が高速回転時に強い遠心力を作り出すと、水タンク３７底部の溶液を底部の吸水孔２７ａから上部の水噴出口２７ｂに運び、高圧高速で噴き出す。溶液の分子は水タンク３７の内壁に叩きつけられ、表面に汚染物質の付着した空気分子に遭遇すると、エネルギー保存の法則により、溶液分子が水タンク３７の内壁に叩きつけられたときのエネルギーが溶液の分子間で比較的弱い結合を切断する。
【００２３】
これにより、体積の小さい分子が多く作られ、この手順で溶液分子の空気分子と摩擦を起こす表面面積が増大する。この摩擦は、空気分子とその表面に付着した埃、毛髪、無機汚染物質との結合を切断し、これにより汚染物質は空気分子から分けられる。埃、毛髪、無機汚染物質などは水タンク３７に留められ、使用者が清水と定期交換する際に、これらの物質も同時に廃棄される。堆積により細菌が繁殖する問題は大いに減少する。清水を一般のフィルタ代わりに利用すると、運転の過程において水分が発散されるため減少する。したがって使用者は必ず定期的に清水を交換しなければならず、これにより、埃、毛髪、無機汚染物質を除去できる。濾過層を洗うのと同様の動作で、従来の濾過層と比べ細菌の繁殖する機会は非常に少ない。
【００２４】
以上の過程後、ファン２８の作り出した気流は処理済みの空気であり、体積の小さい水溶性植物エッセンス分子および微細な水分が吹き出し口３３から外部に放出され、清浄された清新な環境を作る。
【００２５】
以下に、具体的な実施の一例を通して本実施形態の空気清浄機の構造を説明する。なお、本実施形態はこの特定構造に限られるものでない。
【００２６】
図２に示すように、本実施形態における空気清浄機は、取り付けも使用も便利で、取り外し可能な三つの部分に分けられる。これらは、空気清浄機上部の上部機構６０と、下部の下部機構５０及び水タンク３７であり、上部機構６０、下部機構５０はそれぞれ上ケース３１、下ケース８を備え、これら上ケース３１と下ケース８は筐体３８を構成している。
【００２７】
図３、４に示すように、下部機構５０は、底蓋１および下ケース８で連結された中空構造である。底蓋１には空気を通すための吸気口３がある。下ケース８には水タンク３７の受け部９があり、この受け部９の一側面は上部機構６０および光触媒部３９（紫外線ランプ３５は図中に示されていない）を取り付ける中空管と連結している。底蓋１の紫外線ランプ３５と対応する位置には紫外線ランプ下蓋１４、紫外線ランプ下蓋ボタン１５および紫外線ランプホルダ１６がある。下ケース８の側面にはＬＥＤ表示灯５もあり、パネル７を通して固定されている。下ケース８の受け部９には貫通孔をつけ、貫通孔の下のレンズ２および反射板１０により、色のついた光が受け部９上の水タンク３７に投射され、これにより外観を良くしている。ここで、水タンク３７は、水タンク３７内の光が見えるように透明部材で形成されている。底蓋１の底部にはゴム足１１をつけ、滑り止め効果を得ている。
【００２８】
図５、６に示すように、上部機構６０は、上蓋１７、上ケース３１、吸気経路２０、モーターボックス２９、ファン２８、管状ノズル２７、排気経路３２等を有する。モーターボックス２９はモータ３６（図示なし）を収納し、ファン２８はモータ３６の下向きシャフトに固定されている。ファン２８は底板２８ａを有し、この底板２８ａには数箇所の穿孔（図示なし）が設けられ、これら穿孔で管状ノズル２７と接続される。管状ノズル２７は中空管状で、底部にある吸水孔２７ａと上部にある水噴出口２７ｂを有し、水噴出口２７ｂは、管状ノズル２７本体の上部またはファン２８との連結口のいずれにあってもよい。水タンク３７（図１参照）は、モーターボックス２９と下ケース８の受け部９との空間に配置され、ファン２８および管状ノズル２７は水タンク３７の内部にある。
【００２９】
また、吸気経路２０は、モーターボックス２９の一側面に固定され、上端には水タンク３７と連結する貫通孔があり、また密封部品１９および密封蓋１８を備える。これにより、光触媒部処理の済んでいない空気が水フィルタ部４０に入るのを防いでいる。吸気経路２０の下端２１の内壁にはＴｉＯ２触媒反応層３４があり、下ケース８の垂直中空管に挿入し紫外線ランプ３５の外側を覆っている。吸気経路２０の側面は、一端がモーターボックス２９の底部に２本ある位置固定管２５に固定され、下ケース８のカバーパイプ１２につながることで定位置に固定されている。モーターボックス２９のもう一方は、排気経路３２のノッチに固定され、排気経路３２を水タンク３７と連結している。排気経路３２の先端にはメッシュ状あるいはハニカム状の材料からなる吹き出し口３３を備えている。
【００３０】
上記構成において、モータ３６を起動すると、回転するファン２８が管状ノズル２７を動かし、遠心力を利用して水タンク３７内に管状ノズル２７上部の水噴出口２７ｂから噴出する水によるウォーターカーテンを作る。同時にファン２８が混濁した空気を底蓋１の吸気口３から入れ、吸気経路２０を通して光触媒部３９で処理の後、水タンク３７のウォーターカーテンで洗われ、最後には清新な空気となって排気経路３２から吹き出し口３３を通って、周囲の環境に拡散される。本実施形態の構成では、空気の流れ全体が密封されており、処理効率が高く、効果も理想的である。
【図面の簡単な説明】
【００３１】
【図１】本考案の一実施形態に係る空気清浄機の構造説明図。
【図２】上記空気清浄機の外観立体図。
【図３】上記空気清浄機の下部構成部品分解図。
【図４】上記空気清浄機の下部組立断面図。
【図５】上記空気清浄機の上部構成部品分解図。
【図６】上記空気清浄機の上部組立断面図。
【図７】上記空気清浄機の原理フローチャート。
【符号の説明】
【００３２】
２  レンズ
３  吸気口
８  下ケース
１０  反射板
１２  カバーパイプ
２０  吸気経路
２１  下端
２５  位置固定管
２７  管状ノズル
２８  ファン
２９  モータボックス
３１  上ケース
３２  吹出空気経路
３３  吹き出し口
３４  ＴｉＯ２触媒反応層
３５  紫外線ランプ
３６  モータ
３７  水タンク
３８  筐体
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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